[发明专利]量子点器件的制备方法及量子点器件

权利要求书

1.一种量子点器件的制备方法，其特征在于，包括：

提供具有二维电子气的样品结构(10)；

于所述样品结构(10)的表面，依次制备绝缘结构(20)与耗尽电极结构(410)；

于所述绝缘结构(20)远离所述样品结构(10)的表面，制备负性光刻胶层(50)；

根据第一掩膜版图形对所述负性光刻胶层(50)进行曝光，显影后形成负性光刻胶结构(510)，并露出部分所述绝缘结构(20)；

于所述负性光刻胶结构(510)的表面和所述绝缘结构(20)远离所述样品结构(10)的表面，依次沉积电介质层(60)与底层控制电极层(70)；其中，所述负性光刻胶结构(510)的厚度大于所述电介质层(60)的厚度和所述底层控制电极层(70)的厚度之和；

将部分所述负性光刻胶结构(510)表面的所述电介质层(60)和所述底层控制电极层(70)以及部分所述负性光刻胶结构(510)去除，形成负性绝缘结构(511)、电介质结构(610)以及底层控制电极结构(710)；

于所述负性绝缘结构(511)远离所述样品结构(10)的表面、所述电介质结构(610)远离所述样品结构(10)的表面以及所述底层控制电极结构(710)远离所述样品结构(10)的表面，制备正性光刻胶层(80)；

根据第二掩膜版图形对所述正性光刻胶层(80)进行曝光，显影后形成正性光刻胶结构(810)；其中，所述正性光刻胶结构(810)与所述负性绝缘结构(511)相对设置；

于所述底层控制电极结构(710)远离所述样品结构(10)的表面和所述正性光刻胶结构(810)远离所述样品结构(10)的表面，沉积顶层控制电极层(90)；

将所述正性光刻胶结构(810)表面的所述顶层控制电极层(90)和所述正性光刻胶结构(810)去除，形成顶层控制电极结构(910)；其中，所述顶层控制电极结构(910)与所述底层控制电极结构(710)构成多个间隔设置的注入电极结构(101)与多个间隔设置的势垒电极结构(102)。

2.根据权利要求1所述的量子点器件的制备方法，其特征在于，于所述负性光刻胶结构(510)的表面和所述绝缘结构(20)远离所述样品结构(10)的表面，依次沉积电介质层(60)与底层控制电极层(70)，步骤包括：

采用原子层沉积方法，于所述负性光刻胶结构(510)的表面和所述绝缘结构(20)远离所述样品结构(10)的表面沉积所述电介质层(60)；

采用物理气相沉积方法或者原子层沉积方法，于所述电介质层(60)远离所述样品结构(10)的表面沉积所述底层控制电极层(70)。

3.根据权利要求1所述的量子点器件的制备方法，其特征在于，采用超声剥离工艺，将部分所述负性光刻胶结构(510)表面的所述电介质层(60)和所述底层控制电极层(70)以及部分所述负性光刻胶结构(510)去除，用以使得所述负性绝缘结构(511)将所述底层控制电极结构(710)隔断。

4.根据权利要求1所述的量子点器件的制备方法，其特征在于，根据第二掩膜版图形对所述正性光刻胶层(80)进行曝光，显影后形成正性光刻胶结构(810)，步骤中，在横向方向上，所述正性光刻胶结构(810)的宽度大于所述负性绝缘结构(511)的宽度。

5.根据权利要求1所述的量子点器件的制备方法，其特征在于，采用剥离工艺方法，将所述正性光刻胶结构(810)表面的所述顶层控制电极层(90)和所述正性光刻胶结构(810)去除，形成所述顶层控制电极结构(910)。

6.根据权利要求1所述的量子点器件的制备方法，其特征在于，所述负性光刻胶层(50)的厚度为30nm至150nm，所述电介质层(60)的厚度为1nm至5nm，所述底层控制电极层(70)的厚度为1nm至15nm。